Projeto e desenvolvimento de um sistema autônomo de aquisição de dados de radiação solar

Abstract

O conhecimento preciso da disponibilidade do recurso solar local é indispensável para diversas aplicações estratégicas. Contudo, a obtenção desses dados primários é frequentemente limitada pelo elevado custo das estações meteorológicas convencionais. Neste contexto, este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação de um sistema autônomo de aquisição de dados de radiação solar de baixo custo, baseado na plataforma Arduino Uno e em sensores de tecnologia fotovoltaica. A metodologia consistiu no projeto de um circuito de condicionamento de sinal utilizando amplificadores de instrumentação (AD620), integrado a módulos de armazenamento (Cartão SD) e referência temporal (RTC), garantindo a operação autônoma do dispositivo através de baterias de Íon-Lítio. Para a validação, realizou se uma campanha de medição comparativa entre o protótipo e um piranômetro de referência de termopilha (classe First Class). Os resultados demonstraram que o estágio analógico do sistema obteve alta fidelidade (R² ≈ 0,99), porém, a etapa de conversão digital apresentou limitações de resolução e sensibilidade a ruídos, resultando em um erro de energia acumulada de -6,4%. Conclui-se que o dispositivo desenvolvido é uma ferramenta viável para estimativas gerais de disponibilidade do recurso solar e aplicações didáticas, embora a arquitetura de digitalização atual restrinja seu uso como instrumentação de referência.